Sciaga.pl - Stal niestopowa, stal konstrukcyjna stopowa, żeliwo konstrukcyjne stopowe. Strona 1
godz. 12:35, uzytkowników on-line 1956, w tym 4 na czacie.
opcje: zaloguj sie | zarejestruj nowe konto
szukaj
Techniczne Materiałoznawstwo
prac
Stal niestopowa, stal konstrukcyjna stopowa, żeliwo konstrukcyjne stopowe.
STAL NIESTOPOWA, STAL KONSTRUKCYJNA STOPOWA ŻELIWO KONSTRUKCYJNE STOPOWE.
Stal konstrukcyjna niestopowa.
Wyróżnia się w niej gatunki konstrukcyjne podzielone na następujące grupy:
- stal zwykłej jakości ogólnego stosowania,
- stal wyższej jakości,
:: Katalog prac ::
- stal narzędziowa.
Stal konstrukcyjna zwykłej jakości jest produkowana standardowymi metodami hutniczymi, Techniczne
kształtowana na gorąco i bez jakiejkolwiek obróbki cieplnej dostarczona w celu wykorzystania Materiałoznawstwo (123)
w dalszym procesie technologicznym. Zauważa się w niej niejednokrotnie różne właściwości w
obrębie jednej partii półwyrobu.
autor: Jowish
W grupie tego typu stali rozróżnia się sześć gatunków o różnej zawartości węgla i domieszeki
o różnych własnościach mechanicznych i różnym sposobie Dotleniania .Są to:
średnia ocena: 3.4
- St0 - zaw. max 0,23 % C, Re = 165 -195 MPa,
Oceń prace
- St3 - zaw. max 0,22 % C, Re = 195 - 235 MPa,
- St4 - zaw. max 0,24 % C, Re = 215 - 275 MPa,
+ dodaj nowÄ… prace
- 8t5 - ok. 0,35 % C, Re = 255 - 295 MPa .
- St6 - ok. 0,45 % C, Re = 295 - 335 MPa ,
wersja tekstowa
- St7 - ok. 0,55 % C. Re = 325 - 365 MPa.
drukuj pracÄ™
Gatunki St0, St3 i St4 sÄ… przeznaczone na konstrukcje spawane (oznaczone literÄ… S).
zapisz pracÄ™
Gatunki St3 i St4 mogą być wytwarzane w różnych odmianach w zależności od składu
dodaj do ulubionych
chemicznego , np. ograniczona zawartość węgla siarki i fosforu oznaczone literą V lub W -
wersja ściąga pracy
zależnie od stopnia ograniczenia.Gatunki St0 - St4 produkowane są jako nieuspokojone (X),
półuspokojone (Y), uspokojone lub specjalnie uspokojone (drobnoziarniste). Gatunki St5 - St7 zgłoś plagiat
dostarczane są Jako uspokojone , można je normalizować i sporadycznie ulepszać
cieplnie .Stosuje się je na proste elementy maszyn i proste narzędzia o wymaganej nieco
większej wytrzymałości i odporności na ścieranie .
Stal wyższej Jakości dzieli się na :
1. stale do utwardzania powierzchniowego,
2. stale do normalizowania i ulepszania cieplnego . Ad 1 Stosowane sÄ… na drobne elementy,
utwardzone poprzez nawęglanie są twarde i odporne na ścieranie. Rdzeń wyrobów jest
zawsze przegrzany i nie zahartowany . Bywa , że stosuje się je także na elementy o dużej
ciągliwość (cięgna , złącza), (ozn. 10,15,20) Ad 2 Do normalizowania i ulepszania cieplnego
(stale 25-65 oznaczane co 5). Posiadają małą hartowność, są zawsze stosowane w stanie
normalizowanym , czasem utwardzane przez hartowanie powierzchniowe. Mniejsze wyroby
można stosować w stanie ulepszonym cieplnie . Gatunki 50, 55,65 (najtwardsze) są
stosowane na elementy sprężynujące i proste narzędzia . Stale 15G, 20G, 45G, 50G, 60G
mają zwiększoną zawartość Mn co powoduje ich lepszą hartowność i mogą być stosowane na
wyroby większe ulepszane cieplnie . W grupie tej zalicza się także stale stosowane na blachy
płaskie (do 0,1 % C) i do głębokiego tłoczenia - posiadające obniżoną zawartość wtrąceń
niemetalicznych (siarczków) i są tak walcowane i rekrystalizowane, by ziarna stali byty
drobne i równomierne. Należy też wyróżnić w tej grupie stale do skrawania (tzw. stale
automatowe), których wydajność zwiększona jest przez zmniejszenie zaw. C (perlitu),
obecność P (ok. 15 %) zwiększa kruchość wióra . W stalach automatowych aby zwiększyć
odporność na korozję zamiast siarki stosuje się selen .
Stale narzędziowe produkowane są w dwóch odmianach: płytkohartujące (N7E - N13E) i
głębokohartujące ( N5 - N13). Znak stali składa się z litery N i liczby określającej średnią
awartość węgla w dziesiętnych częściach procenta a stal płytkohartująca się ma na końcu
literę E . Stale głębokohartujące się mają o 0,05 %więcej: Mn, Si. Cr, Ni, Cu a o 0,005 - 0,01
% - P i S . Stale te po hartowaniu majÄ… HRC > 60 a mimo to po nieznacznym podgrzaniu (do
200 ° C) stajÄ… siÄ™ miÄ™kkie nie nadajÄ…c siÄ™ do dalszego użytku. Stosuje siÄ™ je na : narzÄ™dzia
pomiarowe, gwintowniki, przebijaki, przecinaki. Bez względu na masę wszystkich gatunków
mają matą hartowność, co wymusza by po hartowaniu byty energicznie chłodzone H20 -
NaCI, co powoduje, że smukłe narzędzia krzywią się a o średnicy lub przekroju prostokątnym
o boku powyżej 30 są wrażliwe na tzw. miękkie plamy, przez co są trudne do zahartowania.
Gatunki te mają małą twardość w stanie zmiękczonym, co ułatwia kształtowanie narzędzi zaś
ciągliwy rdzeń pod twardą warstwą zahartowaną zwiększa żywotność przy dynamicznych
obciążeniach.
Stale konstrukcyjne stopowe są szeroko stosowane do wyrobu części maszyn i pojazdów oraz
na wszelkiego rodzaju konstrukcje . Mają one odpowiednie parametry, które uzyskuje się
przez wprowadzenie pierwiastków stopowych do stali np. zwiększenie hartowności. Polska
Norma określa zasady znakowania stali za pomocą cyfr i liter. l tak dwie cyfry określają
zawartość C w stali, w setnych częściach procenta , litery natomiast określają pierwiastek
stopowy: H - chrom , G - mangan , S krzem , N - nikiel, F - wanad . T - tytan , W " wolfram ,
K - kobalt, B - bór, M- molibden , J - aluminium . Gdy zawartość pierwiastka przekracza 1%,
wówczas przy literze podaje się cyfrę podającą zawartość tego pierwiastka w procentach.
Stale łożyskowe zamiast cyfr mówiących o zawartości węgla mają literę A
, a po znaku H -
chromu liczbę mówiącą o zawartości tego pierwiastka w dziesiętnych procenta . Obecnie wg
norm PN " EN 10027-1:1994 stosuje się sposób znakowania stali stopowych przy pomocy
trzech systemów:
1 - gdy żaden z pierwiastków stali nie przekracza 5 % ,
2 - gdy przynajmniej jeden z pierwiastków stali wyst. w zawartości przekraczającej 5 %,
3 " dla stali szybkotnÄ…cych .
Ad 1. Znak stall rozpoczyna liczba określająca 100-krotną średnią zawartość węgla w stali
następnie podaje się zn. chem. pierwiastków w kolejności od największej do najmniejszej
zawartości a następnie podaje się liczbę określającą zawartość najważniejszego składnika
stopowego pamiętając. że:
- dla Cr, Co, Mn, Ni, Si, W - stosuje się mnożnik 4,
- dla Al. Be, Cu, Mo, Nb, Pb. Ta. Ti, V, Zr - mnoży się przez 10,
http://prace.sciaga.pl/20751.html 2005-11
Sciaga.pl - Stal niestopowa, stal konstrukcyjna stopowa, żeliwo konstrukcyjne stopowe. Strona 2
- dla Ce, N, P. S razy 100,
-dla B razy 1000.
Dla porównania : dawniej - teraz
40 HM " 42 Cr Mo 4
Jest także różnica pomiędzy gatunkami o maksymalnej zawartości siadu a gatunkami o
regulowanej zawartości siarki np.
42CrMo4 (max S)
42C(MoS4 (reg. S)
Ad 2 .Znak stali rozpoczyna się od litery X następnie zapisana jest liczba, która określa 100 -
krotną zaw. C, następnie w malejącej kolejności symbole pierwiastków stopowych a następnie
liczbę lub liczby określające zaw. pierw. stopowych (w %) bez jakichkolwiek mnożników np.
stare - nowe
1H18N9 - X10CrNi18-8
1H13 - X12Cr13
Ad 3 . Znak stali składa się z liter HS oraz liczb określających zawartość pierwiastków
stopowych w %. w kolejności - W, Mo, V, Co , gdy któryś z pierwiastków nie występuje to
stawia się cyfrę O, gdy nie występuje Co to O pomija się np.:
SW7M - HS6-5-2
Pośród stali konstrukcyjnych stopowych należy rozróżnić następujące gatunki:
1- stale niskostopowe o podwyższonej wytrzymałości i mikroskopowe,
2- stale konstrukcyjne do ulepszania cieplnego,
3- stale do nawęglania,
4- stale do azotowania,
5- stale do hartowania powierzchniowego,
6- stale sprężynowe,
7- stale na łożyska toczne
8- stale do pracy w obniżonych temperaturach,
9- stale do pracy w podwyższonych temperaturach.
Ad 1. Stale te w ostatnich latach znajdują coraz większe zastosowanie w przemyśle.
Pierwowzorem była stal 18G2, w której wytworzyły się stabilne węgliki przez dodanie
mikrododatków (wanadu , tytanu . niobu). Podniosło to Re i Rm stali średnio o 100MPa.
Zmniejszając zawartość siarki i fosforu np. w stali zawierającej 0,01% C, 0,3% Si, 1,4% Mn
plus mikrododatki 0,11% Nb i 0,12% V osiÄ…ga Re ok. 560 MPa, dodanie 0,25-0.5% Cu
powoduje wzrost odporności stali na korozję atmosferyczną. W stalach z mikrododatkami o
zawartości 0,35 - 0,5% C ,1,5% Mn i 0,1% V, które stosuje się na wały korbowe silników
spalinowych bez ulepszania cieplnego, Re do 700MPa i Rm do 1160 uzyskuje siÄ™ przez
przyspieszenie chłodzenia po kuciu powierzchni utwardzonej węglikami, większa zawartość
siarki powoduje lepszą skrawalność. Opracowując stal o podwyższonej wytrzymałości
spawalnej i do głębokiego tłoczenia wytworzono stal ferrytyczno - martenzytyczną o
zawartości ok. 20% martenzytu, którą otrzymano poprzez domieszki i odpowiednią obróbkę
cieplną po walcowaniu na zimno lub regulowane chłodzenie po walcowaniu na gorąco Rm ok.
900MPa. Innym typem stali jest stal TRIP o zaw. C do 0,4%, Si ok. 1,5% i Mn ok. 1,5%.
Wytrzymałość tych stali dochodzi do 1300MPa .
Ad 2. Są to stale o zawartości 0,3 - 0,5% C i zawierające niewielki dodatek pierwiastków
stopowych jak: Mn, Cr, Ni, Mo , Si. Ze stali tych wykonuje się większość części maszyn,
pojazdów i konstrukcji. Ulepszanie tych stall zapewnia duży stosunek Re/Rm zachowując dużą
ciągliwość a im większa ilość dodatków stopowych tym lepsza hartowność. Stale używane w
naszym przemyśle są skatalogowane i objęte PN . W stalach używanych na elementy
pracujące w trudnych warunkach, gdy wymaga się dużej ciągliwość , stosuje się stale o
zmniejszonej zawartości C (0,2 - 0,3%) ale o zwiększonej ilości dodatków
stopowych .Wyróżnia się tu :stale manganowe np. 30G2, chromowe 40H, chromo-
molibdenowe np. 40HM oraz złożone np. 34HNM .
Ad 3. Stale z tej grupy powinny mieć wysoką twardość powierzchni do 63 HRC z możliwie
ciągliwym rdzeniem . Zawierają do 0,25% C oraz mangan i chrom , które zwiększają
hartowność. Chrom ma także wpływ na węgliki zwiększając ich twardość a co za tym idzie i
odporność na ścieranie. Najczęściej stosowane stale to: 15H, 20H, 16HG, 20HG, 15HGM,
18HGM, 17HGN, 15HN, 19H2N2. Stale zawierające nikiel mają bardziej plastyczny rdzeń,
molibden zaś poprawia drobnoziarnistość. Stale te zawierają także Mn i Ni lecz NI tylko
wtedy, gdy stal zawiera Cr. W stalach Cr-Ni o zaw (0,4 - 0,5 %) nawęgla się w kąpieli i
bezpośrednio hartuje w oleju.
Ad 4. Proces azotowania stosuje się w celu zwiększenia odporności korozyjnej. Proces ten
daje bardzo twarde cienkie warstwy, które nie mają wpływu na wytrzymałość całego
elementu. Niektóre gatunki stali tworzą po azotowaniu twarde azotki (1000-1200 HV).
Powstanie ich Jest związane z zawartością w tych stalach Al, Cr tworzących azotki oraz Mo
zapobiegającego kruchości odpuszczania . Ogólnie stosowaną stalą do hartowania jest 38hMJ,
oprócz, której stosuje się stale chromowe, stale Cr-Mo, Cr-V ale one osiągają mniejszą
twardość.
Ad 5. W tym przypadku stosuje się stale do ulepszania o średnich zawartościach C np.: 35SG,
40HM, 37HGNM. Elementy o większych przekrojach poddaje się ulepszaniu na wskroś.
Ad 6. Stosuje się je do wyrobu sprężyn, resorów, drążków skrętnych. Charakteryzują się
wysoką granicą sprężystości i dobrą wytrzymałością zmęczeniową. Hartowane w temp. 800 -
850 °C w oleju lub w wodzie i odpuszczane w 400 - 500 °C tak aby ich twardość wynosiÅ‚a 35
- 45 HRC . Niektóre gat stali: 65G, 45S, 40S2, 50S2, 50HSA, 50HFA .
Ad 7. Są to stale o zawartości 0,9 -1,1% C, do 1,5%Cr, do 1%Mn. Stalom tym stawia się
bardzo wysokie wymagania odnośnie czystości i jednorodności strukturalnej. Zawartość siarki
i fosforu do max.0,02 i 0,027%. Obróbka polega na hartowaniu od temp. 830-840 °C w oleju
i odpuszczaniu w temp 150 - 160°C w ciÄ…gu 1 -2 h, niekiedy stosuje siÄ™ wymrażanie. Po
takiej obróbce twardość powinna być większa od 62 HRC , nie dopuszcza się żadnych wad w
elementach łożysk.
Ad 8. Właściwości tego typu posiadają stale niskowęglowe, drobnoziarniste zawierające
ok.1% Mn. Dla zwiększenia ciągliwości w niskich temperaturach stosuje się nikiel np. stale o
zaw. 3-5% Ni wysoka udarność zachowuje siÄ™ aż do -100 °C, na zbiorniki na dekle gazy stos.
się stal o zawartości ok. 10% Ni i bardzo malej zawartości C , dobra spawalność tego typu
http://prace.sciaga.pl/20751.html 2005-11
Sciaga.pl - Stal niestopowa, stal konstrukcyjna stopowa, żeliwo konstrukcyjne stopowe. Strona 3
słali ułatwia proces produkcyjny. Można też stosować stale Cr-Ni lub Cr-Mn-Ni.
Ad 9. Tego typu stale muszą być odporne na odkształcenia plastyczne w wysokiej temp. ok.
600 °C . Wyrabia siÄ™ z nich rury kotÅ‚owe, sÄ… to niskowÄ™glowe stale zwierajÄ…ce ewentualnie
dodatek Cr i Mo. Stale te objÄ™te sÄ… normÄ… np.: K15,16M, 13HMF. W temp powyżej 600 °C
należy stosować stale o wyższych zawartościach węgla .
ŻELIWA KONSTRUKCYJNE STOPOWE.
Żeliwa są stopami odlewniczymi na osnowie żelaza o zawartości węgla w granicach 2,0 -
3,8% oprócz węgla żeliwa zawsze zawierają dodatki krzemu i manganu oraz przeważnie
więcej niż stale siarki i fosforu. Żeliwa wytapia się w specjalnych piecach zwanych
żeliwiakami, w których wsadem jest surówka wielkopiecowa, złom żelazny, koks i topniki.
Używa się też piece elektryczne łukowe lub indukcyjne w przypadku, gdy chcemy uzyskać
żeliwo o mniejszej zawartości węgla . Wytwarza się je jako żeliwa : szare, sferoidalne i
ciągtiwe. Żeliwa szare nazwę swoją zawdzięczają ciemnemu przełomowi spowodowanemu
zawartością grafitu .Ten typ żeliwa jest szeroko stosowany w budowie maszyn dzięki wielu
zaletom takim jak: łatwość odlewania, dobra skrawalność, dobra wytrzymałość, duża
zdolność tłumienia drgań, dobra odporność na ścieranie, niski koszt wytwarzania . Wadą tych
żeliw jest ich mała ciągliwość i udarność, spowodowana płatkowym charakterem wydzieleń
grafitu.
Wytrzymałość jego zależy od sposobu krystalizacji osnowy:
" osnowa ferrytyczna daje Rm = 120-300 MPa,
" osnowa perlityczna Rm = 250-320 MPa.
Jeżeli chce się zwiększyć wytrzymałość żeliwa to należy je modyfikować tzn. do ciekłego
żeliwa tuż przed odlaniem dodaje się do kadzi lub rynny modyfikator (najczęściej jest to
sproszkowany żelazokrzem), który powoduje dyspersję grafitu . To rozdrobnienie płatków
grafitu wpływa w znacznym stopniu na wzrost wytrzymałości do Rm = 450 MPa. Żeliwa
sferoidalne uzyskuje się przez podwójną modyfikację cieczy. Początkowo stosowało się do
tego celu cer, a obecnie stosuje siÄ™ stop magnezu z niklem, miedziÄ… lub krzemem. Dodanie
ceru lub magnezu powoduje odsiarczenie żeliwa co ma wpływ na zmniejszenie zużycia
modyfikatora, następnie modyfikuje się dodatkowo żelazokrzemem , w wyniku czego
otrzymuje się żeliwo o osnowie ferrytycznej lub perlitycznej z kulistymi wydzieleniami grafitu.
Żeliwo sferoidalne klasyfikuje się przez podanie dwóch liczb: wytrzymałości na rozciąganie -
Rm, i wydłużenia - A . Ola informacji należy dodać, że dla żeliwa sferoidalnego o osnowie
ferrytycznej
Rm = 400-500 MPa, HB s 127-187, A 10-15 % a o osnowie perlitycznej Rm = 600-800 MPa.
HB 200-285 , A 1-5 %.
Żeliwo to stosowane jest na koła zębate, wały korbowe, walki rozrządu, korbowody, walce do
walcowania metali, itp.
Że/rwa ciągliwe są gatunkiem żeliw o podobnych właściwościach jak żeliwa sferoidalne.
Wytwarza się je w procesie obróbki cieplnej. Odlane elementy muszą mieć strukturę żeliwa
białego (zawiera w strukturze ledeburyt przemieniony z cementytem pierwotnym lub
perlitem, bardzo twarde lecz kruche, można je jednie szlifować - nie skrawać, przełom jego
jest biaÅ‚y), wyżarza siÄ™ w atmosferze obojÄ™tnej lub utleniajÄ…cej w temp. ok. 1000 °C . W
atmosferze obojętnej metoda zwana amerykańską, cementyt ulega grafityzacji. W efekcie
uzyskujemy żeliwo ciągliwe czarne. W drugiej metodzie, zwanej europejską, wyżarza się
odlew w atmosferze utleniającej co powoduje rozkład cementytu i utlenienie węgla do
atmosfery (nawet do 2 cm z powierzchni odlewu). Żeliwo tak otrzymane nazywamy ciągliwym
białym. Osnowa żeliwa zależy od sposobu chłodzenia w zakresie przemiany perlitycznej.
Bardzo wolne chłodzenie - kilka stopni/ godz. osnowa ferrytyczna . Im szybsze schładzanie
tym mniej perlitu ulegnie rozkładowi i osnowa będzie ferrytyczno - perlityczna lub
perlityczna .
Żeliwo ciągliwe oznacza się :
a - np. ż. c. białe GJMW - 350-4 - Rm powyżej 350 MPa, A., = 4%
b - np. ż. ć. czarne GJMB - 500-5 - Rm powyżej 500 MPa, A3 = 5%.
Żeliwa stopowe cechują specjalne własności jak odporność na korozję, żaroodporność,
podwyższone własności mechaniczne . Uzyskuje się te parametry poprzez dodanie
pierwiastków stopowych do kadzi przed odlewaniem do form . l tak np. żeliwa zaw. do 35% Ni
o osnowie austenitycznej sÄ… odporne na korozjÄ™ w roztworach soli, zasad, wodzie morskiej i
rozcieńczonych kwasach nieorganicznych. Żeliwa zaw. (do 1,5%) Ni, Cr, Mo, Cu, mają
podwyższone własności mechaniczne i odporność na korozję atmosferyczną  głównie
stosowane jako żeliwa konstrukcyjne. Większe ilości Cr, Al, Si uodparniają żeliwa
antykorozyjnie w ośrodkach agresywnych i nadają im właściwości żaroodporne np. 5-7% Si
ok. 1,5% Cr powoduje, że żeliwo może być stosowane w temp 600-800 °C, 24% Al powoduje
odporność żeliwa na dziaÅ‚anie gazów (nawet zaw. zw. siarki) do 1000 °C. Ponadto należy
dodać, że żeliwa można poddawać tak jak stale obróbce cieplnej wpływając na ich własności.
Haltec Polska: Hale Profesjonalne Garnki
niemiecka jakość i solidność. hale stalowe, magazynowe, namiotowe Garnki ze stali nierdzewnej Wielowarstwowe dno. Sklep on-line
www.haltec.pl www.stalgast.com
Reklamy Goooooogle
WASZE KOMENTARZE
Skomentuj tę pracę | Zobacz więcej komentarzy
2005-05-04 - mrofek20
dla mnie jest ok i mi sie przydala!
Ocena: 5
2005-04-22 - kamil_1403
mam kilka zastrzezen do tej pracy,wiele rzeczy jest napisanych nie precyzyjnie;azotowanie dzieli sie na antykorozyjne i
utwardzajace;antykorozyjne jest dla stali stopowych i weglowych(weglowe sie slabo utwardzaja przez
azotowanie);utwardzajace dla stali stopowych ma za zadanie podniesienie tylko powierzchniowych wlasnosci
mechanicznych(chodzi tutaj o te twarde a zarazem kruche azotki ktore powstaja w wyniku azotowania)te azotki sa
http://prace.sciaga.pl/20751.html 2005-11
Sciaga.pl - Stal niestopowa, stal konstrukcyjna stopowa, żeliwo konstrukcyjne stopowe. Strona 4
oczywiscie bardzo twarde ale i bardzo kruche wiec zawsze musi byc zeszlifowana bardzo cienka warstwa azotkow wiec
twardosc powierzchni nie jest az tak duza ale i tak jest o wiele wieksza niz po innych obrobkach cieplnych
Ocena: 4
2005-04-07 - guma14
Niewiem co wy widzicie w tej pracy, ale dla mnie jest do bani... Student Politechniki...
Ocena: 2
2005-01-20 - rewagi
jest oki 5
Ocena: 4
2004-04-14 - munspa
Praca wyczerpujaca .Mam nadzieje iz cos z tego bedzie :) Pozdrowienia dla autora.
Ocena: 5
Sciaga.pl nie odpowiada za tresc umieszczanych w serwisie tekstów. Wszystkie uwagi prosimy kierowac bezposrednio do autorów prac.
Copyright [c] 2002-2005 Sciaga.pl Wszystkie prawa zastrzezone Komunikaty techniczne | Pomoc | Reklama | Kontakt | O Sciaga.pl
SCIAGA.PL Liceum Dodaj material Klasa Matura Czat
Sciaga.PRO Student Nauka angielskiego Forum dyskusyjne Pi(c)knik
Wyszukiwarka Studia, kursy Wiadomosci Rejestracja Mapa strony
http://prace.sciaga.pl/20751.html 2005-11